KR101664273B1 - cement mortar compositon and cement mortar comprising the same, method thereof - Google Patents

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류화성
신상헌
허형석
이병재
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(주)한양이엔씨
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Abstract

The present invention relates to a cement mortar composition, cement mortar comprising the same, and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a cement mortar composition which has excellent compression strength at low temperatures, and is an eco-friendly composition by using lime calcination sludge, an industrial byproduct. The cement mortar composition comprises cement, aggregate, water, a superplasticizer, and a nitrate-based admixture.

Description

시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법{cement mortar compositon and cement mortar comprising the same, method thereof}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cement mortar composition and a cement mortar containing the same, a cement mortar composition and a cement mortar comprising the same,
본 발명은 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산업부산물인 석회소성슬러지를 활용하여 친환경적일 뿐만 아니라 저온에서도 압축강도가 우수한 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a cement mortar composition and a cement mortar composition containing the cement mortar composition, and more particularly, to a cement mortar composition which is not only environmentally friendly but also excellent in compressive strength even at low temperatures by utilizing calcined sludge as an industrial by- Cement mortar, and a manufacturing method thereof.
석회소성슬러지는 제철소에서 석회석을 소성하여 생석회를 제조하는 과정 중에서 발생하는 산업부산물의 일종이다. 석회석을 소성하는 과정에서 로내의 통기성 저하나 배관의 막힘 현상을 억제하기 위하여 석회석을 세척하는 공정을 거치게 되는데, 이 때 석회소성슬러지가 발생하게 된다.Lime sintering sludge is a kind of industrial by-product that occurs during the process of calcining limestone in a steel mill to produce quicklime. In the process of calcining limestone, limestone is washed to suppress the air permeability in the furnace or the clogging of the pipe. At this time, calcined sludge is generated.
상기 석회소성슬러지의 발생량은 연간 10 만톤 또는 그 이상에 달하고 있으며, 석회소성슬러지는 석회석과 유사한 성분을 가지고 있는 유용자원임에도 불구하고, 수분을 함유하고 점착성을 갖는 극미분 상태이므로 대부분 재활용되지 못하고 전량 매립처리되고 있는 실정이다.The amount of the calcined sludge is about 100,000 tons or more per year. Although calcined sludge is a useful resource having a component similar to limestone, it can not be recycled in most cases because it is in the state of a minute fraction containing water and having tackiness And the landfill is being processed.
따라서, 상기 석회소성슬러지는 산업폐기물로서 환경오염을 야기할 수 있으며, 석회소성슬러지를 재활용할 수 있는 기술의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, the calcined sludge can cause environmental pollution as industrial waste, and it is urgent to develop a technique for recycling calcined sludge.
한국등록특허 제1205146호(명칭 : 석회 소성 부산물을 이용한 탈황제 제조방법)Korean Registered Patent No. 1205146 (Name: Process for producing desulfurizing agent using calcined by-products)
석회소성슬러지는 화학성분측면에서 대부분 탄산칼슘으로 이루어져 있음을 확인한 바, 이와 같은 점을 바탕으로 석회소성슬러지를 재활용할 수 있는 방안은 착안하여 본 발명을 완성하였다. The calcined sludge was found to be mostly composed of calcium carbonate in terms of chemical components. Based on this point, the present invention has been completed based on the idea of recycling calcined sludge.
달리 말하면, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 산업부산물인 석회소성슬러지를 활용하여 친환경적일 뿐만 아니라 저온에서도 압축강도가 우수한 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법을 제공하는 것이다.
In other words, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cement mortar composition which is environmentally friendly as well as excellent in compressive strength at low temperatures by utilizing calcined sludge as an industrial byproduct, a cement mortar containing the same, .
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 멘트, 골재, 물, 유동화제 및 질산염계 혼화제를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 골재 393 ~ 591 중량부, 유동화제 0.56 ~ 0.84 중량부 및 질산염계 혼화제 3.2 ~ 4.8 중량부를 포함하는 시멘트 모르타르 조성물을 제공한다.According to the present invention, there is provided a cement admixture comprising 393 to 591 parts by weight of aggregate, 0.56 to 0.84 parts by weight of a fluidizing agent, and 5 to 80 parts by weight of a nitrate salt based on 100 parts by weight of the cement, And 3.2 to 4.8 parts by weight of an admixture.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물은 상기 시멘트 및 물을 1 : 0.34 ~ 0.52 중량비로 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the cement mortar composition of the present invention may contain the cement and water at a weight ratio of 1: 0.34 to 0.52.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물의 상기 질산염계 혼화제는 석회소성슬러지와 질산이 반응하여 생성된 석회소성슬러지 반응물; 및 분산용매; 를 포함하고, 상기 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매를 1 : 0.33 ~ 1.33 중량비로 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the nitrate based admixture of the cement mortar composition of the present invention comprises a calcined sludge reactant produced by reaction of calcined sludge with nitric acid; And a dispersion solvent; And the lime sintering sludge reactant and the dispersing solvent at a weight ratio of 1: 0.33 to 1.33.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물의 상기 석회소성슬러지는 탄산칼슘(CaCO3) 및 세라믹(ceramic)을 포함하고, 상기 세라믹은 산화규소(SiO2), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화철(Fe2O3) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the calcined sludge of the cement mortar composition of the present invention comprises calcium carbonate (CaCO 3 ) and a ceramic, and the ceramic is selected from the group consisting of silicon oxide (SiO 2 ) And may include at least one of magnesium (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ).
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물의 상기 석회소성슬러지는 평균 입경이 1 ~80㎛일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the calcined sludge of the cement mortar composition of the present invention may have an average particle size of 1 to 80 탆.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물의 상기 골재는 평균입경이 0.5 ~ 5mm인 제1골재 및 8 ~ 25mm인 제2골재를 포함하고, 상기 제1골재 및 제2골재는 1 : 0.89 ~ 1.34 중량비로 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the aggregate of the cement mortar composition of the present invention comprises a first aggregate having an average particle diameter of 0.5 to 5 mm and a second aggregate having an average particle diameter of 8 to 25 mm, 2 aggregate can be included at a weight ratio of 1: 0.89 to 1.34.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물의 상기 시멘트는 석고 시멘트, 고로 슬래그 시멘트 및 포틀랜드 시멘트 중 1종 이상을 포함하고, 상기 유동화제는 폴리카르본산계 분산제, 리그닌술포네이트계 분산제, 폴리나프탈렌술포네이트계 분산제, 폴리멜라민술포네이트계 분산제 중 1종 이상을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the cement of the cement mortar composition of the present invention comprises at least one of gypsum cement, blast furnace slag cement and Portland cement, wherein the fluidizing agent is a polycarboxylic acid- Based dispersant, a poly-naphthalene sulfonate-based dispersant, and a polymelamine sulfonate-based dispersant.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 시멘트 모르타르 조성물을 포함하는 시멘트 모르타르를 제공하며, 상기 시멘트 모르타르는 (재령 28일 기준)는 KS F 4042 규정에 의해 측정시, 5℃에서 22 ~ 30 MPa의 압축강도, -5℃에서 12 ~ 20 MPa의 압축강도를 가질 수 있다.In the meantime, the present invention provides a cement mortar comprising the above-mentioned cement mortar composition, wherein the cement mortar (based on 28 days of age) has a compressive strength of 22 to 30 MPa at 5 DEG C measured according to KS F 4042, And a compressive strength of 12 to 20 MPa at -5 ° C.
나아가, 본 발명은 (1) 시멘트와 골재를 건비빔하는 단계; (2) 건비빔된 시멘트와 골재에 유동화제 및 질산염계 혼화제를 투입한 후 믹싱(mixing)하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 혼합물에 물을 투입한 후 믹싱(mixing)하여 시멘트 모르타르를 제조하는 단계; 를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 골재 393 ~ 591 중량부, 유동화제 0.56 ~ 0.84 중량부 및 질산염계 혼화제 3.2 ~ 4.8 중량부를 포함하며, 상기 시멘트 및 물을 1 : 0.34 ~ 0.52 중량비로 포함하는 시멘트 모르타르 제조방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method for manufacturing a cement composition, comprising: (1) dry cementing cement and aggregate; (2) adding a fluidizing agent and a nitrate based admixture to the dried beaten cement and aggregate, and then mixing to prepare a mixture; And (3) adding water to the mixture and mixing to prepare a cement mortar; Wherein the cement and water are mixed in a ratio of 1: 0.34 to 0.52 by weight based on 100 parts by weight of the cement, 393 to 591 parts by weight of the aggregate, 0.56 to 0.84 parts by weight of the fluidizing agent and 3.2 to 4.8 parts by weight of the nitrate based admixture, The present invention provides a method for producing a cement mortar.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 시멘트 모르타르 제조방법의 상기 질산염계 혼화제는 (1) 석회소성슬러지와 질산을 혼합한 후, 반응시켜서 pH 4 ~ 6인 석회소성슬러지 반응물을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 석회소성슬러지 반응물에 분산용매를 혼합하여 질산염계 혼화제를 제조하는 단계; 를 포함하여 제조될 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the nitrate based admixture of the present invention is prepared by mixing (1) calcined sludge with nitric acid, and then reacting to prepare a calcined sludge reactant having a pH of 4 to 6 step; And (2) mixing the limestone fired sludge reactant with a dispersion solvent to produce a nitrate based admixture; . ≪ / RTI >
본 발명의 “모르타르”란, 시멘트와 골재를 물로 반죽한 것으로써, 시멘트와 골재만을 섞는 것을 건비빔이라고 하며, 이것은 쓸 때마다 쓰는 장소에 옮겨 물을 부어 다시 반죽해서 쓴다. 시멘트와 물을 반죽한 것을 시멘트풀 또는 시멘트 페이스트라 하고 이 시멘트 페이스트의 경화작용에 의해 골재와 함께 굳어 한덩어리가 된다. 이 밖에 세골재를 석회, 아스팔트, 합성수지 등의 고착재를 섞어서 경화시킨 것도 모르타르라 한다.The term " mortar " in the present invention refers to a mixture of cement and aggregate mixed with water. The mixture of cement and aggregate is referred to as dry beam, which is poured into a place to be used each time it is used. Cement and water are kneaded into a cement paste or a cement paste. The cement paste hardens together with the aggregate due to the curing action of the cement paste. It is also called mortar in which fine aggregates are mixed with hardening materials such as lime, asphalt, and synthetic resin and cured.
또한 모르타르는 벽, 바닥, 천장 등의 마감재료로도 쓰인다. 비교적 값싼 재료이며, 강도, 내화성, 내수성, 내구성 등이 있을 뿐 아니라 시공도 간단하여 건출을 비롯한 건설공사 전반에 걸쳐 광범위하게 쓰인다. 모르타르는 일반적으로는 조적구조의 정착이나 화장줄눈, 또는 미장용 바름재료로 사용함으로, 표면 마무리 공법에 따라 콘크리트와는 달리 사용수량을 조절해서 쓴다.
Mortars are also used as finishing materials for walls, floors and ceilings. It is a relatively inexpensive material, and has strength, fire resistance, water resistance, durability, and is easy to construct, making it widely used throughout construction and other construction works. Mortar is generally used as fixing agent for joint structures, cosmetic joints, or for plastering, and it is used by adjusting the amount of water used, unlike concrete, according to the surface finishing method.
본 발명의 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법은 산업부산물인 석회소성슬러지를 활용하여 친환경적일 뿐만 아니라 저온에서도 압축강도가 우수하다.
The cement mortar composition of the present invention and the cement mortar containing the cement mortar composition and the method for producing the same are not only environmentally friendly but also excellent in compressive strength even at a low temperature by utilizing calcined sludge as an industrial byproduct.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상술한 바와 같이 석회소성슬러지의 발생량은 연간 10만톤 또는 그 이상에 달하고 있으며, 석회소성슬러지는 석회석과 유사한 성분을 가지고 있는 유용자원임에도 불구하고, 수분을 함유하고 점착성을 갖는 극미분 상태이므로 대부분 재활용되지 못하고 전량 매립처리되고 있는 실정이다.As described above, the amount of calcined sludge generated reaches 100,000 tons or more per year, and calcined sludge is a useful resource having a component similar to that of limestone. However, since it is in a state of a minute fraction containing moisture and stickiness, And the whole landfill is being processed.
따라서, 상기 석회소성슬러지는 산업폐기물로서 환경오염을 야기할 수 있으며, 석회소성슬러지를 재활용할 수 있는 기술의 개발이 시급한 실정이다.
Therefore, the calcined sludge can cause environmental pollution as industrial waste, and it is urgent to develop a technique for recycling calcined sludge.
이에 본 발명에서는 시멘트, 골재, 물, 유동화제 및 질산염계 혼화제를 포함하고, 상기 시멘트 100 중량부에 대하여 골재 393 ~ 591 중량부, 유동화제 0.56 ~ 0.84 중량부 및 질산염계 혼화제 3.2 ~ 4.8 중량부를 포함하는 시멘트 모르타르 조성물을 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이 때, 질산염계 혼화제는 석회소성슬러지와 질산이 반응하여 생성된 석회소성슬러지 반응물를 포함하는데, 이를 통해, 산업부산물인 석회소성슬러지를 활용하여 친환경적일 뿐만 아니라 저온에서도 압축강도가 우수한 시멘트 모르타르를 제공할 수 있다.
In the present invention, the cement, aggregate, water, fluidizing agent, and nitrate based admixture are mixed. The cement composition contains 393-591 parts by weight of the aggregate, 0.56-0.84 parts by weight of the fluidizing agent and 3.2-4.8 parts by weight of the nitrate- The present invention provides a cement mortar composition containing the cement mortar composition. At this time, the nitrate based admixture includes a calcined sludge reactant produced by the reaction of calcined sludge with nitric acid. By using this calcined sludge, which is an industrial by-product, it provides environmentally friendly cement mortar excellent in compressive strength even at low temperature can do.
본 발명의 시멘트 모르타르 조성물은 시멘트, 골재, 물, 유동화제 및 질산염계 혼화제를 포함한다.The cement mortar composition of the present invention includes cement, aggregate, water, fluidizing agent and nitrate based admixture.
먼저, 시멘트는 특별히 한정하지는 않으나, 석회 시멘트, 고로질 석회 시멘트, 석고 시멘트, 마그네시아 시멘트, 포틀랜드(portland) 시멘트, 고로 슬래그 시멘트, 플라이 애시 시멘트 및 포틀랜드 포졸란 시멘트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 석고 시멘트, 고로 슬래그 시멘트 및 포틀랜드(portland) 시멘트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.First, the cement may include at least one selected from lime cement, blast furnace lime cement, gypsum cement, magnesia cement, portland cement, blast furnace slag cement, fly ash cement and Portland pozzolan cement , Preferably at least one selected from gypsum cement, blast furnace slag cement, and portland cement.
포틀랜드 시멘트(KS L 5201)는 주성분으로서 실리카, 알루미늄, 산화철 및 석회를 포함한 원료를 적당한 비율로 혼합하고, 이 혼합물을 소성하여 얻은 클링커에 적량의 석고를 가하여 분말화 한 것이다. 포틀랜드 시멘트의 종류는 1종 보통 포틀랜드 시멘트, 2종 중용열 포틀랜드 시멘트, 3종 조강 포틀랜드 시멘트, 4종 저열 포틀랜드 시멘트, 5종 내황산염 포틀랜드 시멘트로 나누어지며, 본 발명에서는 용도에 따라 각 종류의 포틀랜드 시멘트를 모두 적용할 수 있다. Portland cement (KS L 5201) is obtained by mixing raw materials including silica, aluminum, iron oxide and lime as main components in an appropriate ratio, firing the mixture, and adding the appropriate amount of gypsum to the obtained clinker. The types of portland cement are divided into one kind of ordinary Portland cement, two kinds of thermal portland cement, three kinds of crude steel portland cement, four kinds of low temperature portland cement and five kinds of sulphate portland cement. In the present invention, All cements can be applied.
고로 슬래그 시멘트(KS L 5210)는 포틀랜드 시멘트에 혼합재로서 제철공장의 부산물인 고로 슬래그를 첨가한 시멘트로서 후기강도가 높고, 수화열이 적으며, 화학적 저항성, 내열성이 좋다.Blast furnace slag cement (KS L 5210) is a cement added to portland cement as a by-product of blast furnace slag, which is a by-product of steel making plant. It has high strength, low heat of hydration, good chemical resistance and heat resistance.
플라이 애시 시멘트(KS L 5211)는 포틀랜드 시멘트에 혼합재로 화력발전소의 석탄 연소재(灰)를 첨가한 시멘트로서, 선택 연소재는 구형으로 볼 베어링(ball bearing)효과에 의하여 우커 빌리티의 증대 및 단위 수량을 감소시킨다.Fly ash cement (KS L 5211) is a cement mixed with portland cement and coal ash of a thermal power plant as a mixed material. The selected soft material is spherical. It is made of ball bearing effect, Reduce the yield.
포틀랜드 포졸란 시멘트(실리카 시멘트)(KS L 5401)는 포틀랜드 시멘트에 혼합재로 포졸란(pozzolan)을 첨가한 시멘트로서, 황산염에 강하고 수밀성 및 내열성이 좋다. 상기 포졸란(pozzolan)은 화산회, 화산암의 풍화물로 규산, 백토, 의회암의 풍화물 등을 포함한다.
Portland Pozzolan Cement (KS L 5401) is a cement with pozzolan added to Portland cement as a mixing material. It is resistant to sulfate and has good watertightness and heat resistance. The pozzolan includes volcanic ash and volcanic rocks, and includes siliceous, clay, and weathered limestone rocks.
다음으로, 골재는 콘크리트, 모르타르, 선회반죽, 역청질 혼합물 등과 같이 결합재에 의하여 뭉쳐서 한 덩어리는 이룰 수 있는 건설용 광물질 재료로서 화학적으로 안정한 것을 사용한다.Next, the aggregate is a construction minerals material that is chemically stable, such as concrete, mortar, revolving dough, bituminous mixture, etc., which can be solidified by binding together to form a lump.
골재는 하천, 산림, 공유수면, 기타 지상, 지하 등에 부존되어 있는 쇄석용 암석, 모래, 자갈, 슬래그를 포함하며, 골재의 평균입경에 따라 5mm 이상인 조골재(粗骨材), 5mm 이하의 세골재(洗骨材)로 나눌 수 있다.Aggregates include crushed rock, sand, gravel and slag, which are present in rivers, forests, shared water surfaces, other ground, underground, etc., and are classified into coarse aggregates with a size of 5 mm or more and fine aggregates with a size of 5 mm or less Washing material).
본 발명의 골재는 평균입경이 0.5 ~ 5mm인 제1골재 및 8 ~ 25mm인 제2골재를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1골재 및 제2골재는 1 : 0.89 ~ 1.34 중량비, 바람직하게는 1 : 1 ~ 1.23 중량비로 포함될 수 있으며, 만일 상기 제1골재 1 중량비에 대하여 상기 제2골재가 0.89 중량비 미만으로 포함된다면 유동성 저하의 문제가 발생할 수 있고, 1.2 중량비를 초과하여 포함된다면 일도불량에 의한 강도저하의 문제가 발생할 수 있다. The aggregate of the present invention may include a first aggregate having an average particle diameter of 0.5 to 5 mm and a second aggregate having an average particle diameter of 8 to 25 mm. In this case, the first aggregate and the second aggregate may be contained in a weight ratio of 1: 0.89 to 1.34, preferably 1: 1 to 1.23, and if the second aggregate is less than 0.89 weight ratio The problem of lowering of fluidity may occur, and if it is contained in excess of 1.2 weight ratio, there may occur a problem of strength reduction due to poor workability.
상기 골재는 시멘트 100 중량부에 대하여 393 ~ 591 중량부, 바람직하게는 442 ~ 542 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 골재가 시멘트 100 중량부에 대하여 393 중량부 미만이면 본 발명의 시멘트 모르타르의 강도가 저하하는 문제가 있을 수 있고, 591 중량부를 초과하면 재료분리가 나타나는 문제가 있을 수 있다.
The aggregate may include 393 to 591 parts by weight, preferably 442 to 542 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cement. If the aggregate is less than 393 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement, the strength of the cement mortar of the present invention is There may be a problem that separation of the material occurs when the amount exceeds 591 parts by weight.
다음으로, 유동화제는 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물의 유동성을 높일 수 있어, 동일 작업성을 유지하면서 물 혼합량을 줄일 수 있다. 이와 같은 물 혼합량의 저감효과는 시멘트 모르타르 내의 공극수량을 감소시키기 때문에 강도향상 및 건조에 의한 수축현상을 완화시킬 수 있다.Next, the fluidizing agent can increase the fluidity of the cement mortar composition of the present invention, and it is possible to reduce the water mixing amount while maintaining the same workability. The reduction effect of the water mixing amount reduces the void volume in the cement mortar, which can improve the strength and reduce the shrinkage due to drying.
상기 유동화제는 특별히 한정하지는 않으나, 폴리카르본산계 분산제, 리그닌술포네이트계 분산제, 폴리나프탈렌술포네이트계 분산제 및 폴리멜라민술포네이트계 분산제 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The fluidizing agent is not particularly limited, and may include at least one of a polycarboxylic acid-based dispersant, a lignin sulfonate-based dispersant, a polynaphthalene sulfonate-based dispersant, and a polymelamine sulfonate-based dispersant.
상기 유동화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 0.56 ~ 0.84 중량부, 바람직하게는 0.63 ~ 0.77 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 유동화제가 시멘트 100 중량부에 대하여 0.56 중량부 미만이면 유동성 저하의 문제가 있을 수 있고, 0.84 중량부를 초과하면 유동성 과다에 의한 재료 분리의 문제가 있을 수 있다.
The fluidizing agent may include 0.56 to 0.84 parts by weight, preferably 0.63 to 0.77 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cement. If the fluidizing agent is less than 0.56 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement, If it exceeds 0.84 parts by weight, there may be a problem of material separation due to excessive fluidity.
한편, 본 발명의 시멘트 모르타르 조성물은 시멘트 및 물을 1 : 0.34 ~ 0.52 중량비, 바람직하게는 1 : 0.38 ~ 0.48 중량비로 포함될 수 있으며, 만일 상기 시멘트 1 중량비에 대하여 상기 물이 0.34 중량비 미만으로 포함된다면 작업성 저하의 문제점이 발생할 수 있고, 0.52 중량비를 초과하여 포함된다면 시멘트 모르타르를 벽면에 바를 때 흘러내림의 문제가 발생할 수 있다.
Meanwhile, the cement mortar composition of the present invention may contain cement and water at a weight ratio of 1: 0.34 to 0.52, preferably 1: 0.38 to 0.48, and if the water content is less than 0.34 weight ratio There may be a problem of deterioration in workability, and if it exceeds 0.52 weight ratio, a problem of flowing down may occur when the cement mortar is applied to the wall surface.
다음으로, 질산염계 혼화제는 저온에서의 시멘트 모르타르의 성능을 안정화시켜주는 역할을 하며, 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매 중 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매를 포함할 수 있다.Next, the nitrate based admixture serves to stabilize the performance of the cement mortar at low temperature, and may include at least one of the calcined sludge reactant and the dispersing solvent, and preferably the calcined sludge reactant and the dispersing solvent .
상기 석회소성슬러지 반응물은 석회소성슬러지와 질산(HNO3)이 반응하여 생성된 화합물일 수 있으며, 수화물질의 반응성을 향상시킬 수 있다.The calcined sludge reactant may be a compound formed by reacting calcined sludge with nitric acid (HNO 3 ), and may improve the reactivity of the hydrate.
상기 석회소성슬러지는 제철소에서 석회석을 소성하여 생석회를 제조하는 과정 중에서 발생하는 산업부산물의 일종이다. 상기 석회소성슬러지가 포함하고 있는 성분을 분석해보면 석회석과 유사한 성분을 가지고 있으며, 미량의 금속염을 포함한다.The calcined sludge is a kind of industrial byproducts generated during the process of calcining limestone in a steel mill to produce quicklime. The calcined sludge contains components similar to limestone and contains trace amounts of metal salts.
구체적으로, 석회소성슬러지는 탄산칼슘(CaCO3)을 포함할 수 있다.Specifically, the calcined sludge may contain calcium carbonate (CaCO 3 ).
또한, 상기 석회소성슬러지는 세라믹(ceramic)을 포함할 수 있고, 상기 세라믹은 산화규소(SiO2), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화철(Fe2O3) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The calcined sludge may include a ceramic, and the ceramic may be selected from the group consisting of silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and iron oxide (Fe 2 O 3 ) And may include one or more species.
더욱 구체적으로, 석회소성슬러지는 전체 100 중량%에 대하여 85 ~ 98 중량%의 탄산칼슘(CaCO3)을 포함할 수 있고, 상기 탄산칼슘 외에 2 ~ 15 중량%의 세라믹을 포함할 수 있다.More specifically, the calcined sludge may contain calcium carbonate (CaCO 3 ) in an amount of 85 to 98% by weight based on 100% by weight of the total, and may contain 2 to 15% by weight of ceramic in addition to the calcium carbonate.
따라서, 석회소성슬러지와 질산이 반응하여 생성된 석회소성슬러지 반응물은 대부분 탄산칼슘(CaCO3)과 질산이 반응한 반응물일 수 있다.Therefore, the calcined sludge reactant produced by the reaction between calcined sludge and nitric acid can be a reaction product of calcium carbonate (CaCO 3 ) and nitric acid.
상기 석회소성슬러지는 평균 입경이 1 ~ 80㎛, 바람직하게는 1 ~ 60㎛일 수있다. 만일, 석회소성슬러지의 평균 입경이 1㎛ 미만이면 공정상 분진 발생으로 인한 문제가 발생할 수 있고, 80㎛를 초과하면 반응면적이 부족하여 공정시간 지연의 문제가 발생할 수 있다.The calcined sludge may have an average particle size of 1 to 80 탆, preferably 1 to 60 탆. If the average particle size of the calcined sludge is less than 1 탆, problems may arise due to generation of dust in the process. If the average particle size exceeds 80 탆, the reaction area may be insufficient, resulting in a problem of process time delay.
상기 분산용매는 본 발명의 질산염계 혼화제에 포함되어, 석회소성슬러지 반응물의 침전물 생성을 억제하여 골고루 분산될 수 있게 해주는 역할 및 방동제 역할을 할 수 있다.The above-mentioned dispersion solvent can be included in the nitrate based admixture of the present invention, and can act as a role and an agitator for preventing the formation of precipitate of the calcined sludge reactant and dispersing it uniformly.
상기 분산용매는 디에틸렌글리콜(diethylene glycol) 및 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The dispersion solvent may include at least one of diethylene glycol and ethylene glycol.
상기 질산염계 혼화제는 상기 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매를 1 : 0.33 ~ 1.33 중량비, 바람직하게는 1 : 0.59 ~ 1.0 중량비로 포함될 수 있으며, 만일 상기 석회소성슬러지 반응물 1 중량비에 대하여 상기 분산용매가 0.33 중량비 미만으로 포함된다면 동절기 콘크리트 동결의 문제가 발생할 수 있고, 1.33 중량비를 초과하여 포함된다면 콘크리트 강도 저하의 문제가 발생할 수 있다.The nitrate based admixture may comprise the calcined sludge reactant and the dispersing solvent at a weight ratio of 1: 0.33 to 1.33, preferably 1: 0.59 to 1.0, by weight based on the weight of the calcined sludge reactant, If it is below the weight ratio, there may be a problem of frozen concrete in the winter season, and if it exceeds 1.33 weight ratio, the concrete strength may be lowered.
상기 질산염계 혼화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 3.2 ~ 4.8 중량부, 바람직하게는 3.6 ~ 4.4 중량부를 포함할 수 있으며, 만일 질산염계 혼화제가 시멘트 100 중량부에 대하여 3.2 중량부 미만이면 조강성능 발현의 문제가 있을 수 있고, 4.8 중량부를 초과하면 과량의 질산염에 의한 강도저하의 문제가 있을 수 있다.
The nitrate based admixture may contain 3.2 to 4.8 parts by weight, preferably 3.6 to 4.4 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cement. If the nitrate based admixture is less than 3.2 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement, There may be a problem. If it exceeds 4.8 parts by weight, there may be a problem of reduction in strength due to excess nitrate.
한편, 본 발명의 시멘트 모르타르는 앞서 설명한 시멘트 모르타르 조성물을 포함한다.Meanwhile, the cement mortar of the present invention includes the cement mortar composition described above.
이를 통해, 본 발명의 시멘트 모르타르는 재령 28일 기준으로 KS F 4042 규정에 이해 측정시, 5℃에서 22 ~ 30 MPa의 압축강도, -5℃에서 12 ~ 20 MPa의 압축강도를 가질 수 있다.As a result, the cement mortar of the present invention can have a compressive strength of 22 to 30 MPa at 5 DEG C and a compressive strength of 12 to 20 MPa at -5 DEG C under the criteria of KS F 4042 on the 28th of August.
결론적으로, 본 발명의 시멘트 모르타르는 -5℃의 저온에서도 우수한 압축강도를 가질 수 있을 뿐만 아니라, 산업부산물인 석회소성슬러지를 활용한 질산염계 혼화제를 사용한 시멘트 모르타르로서, 기존의 전량 매립처리되고 있는 석회소성슬러지를 재활용할 수 있는 장점이 있다.
As a result, the cement mortar of the present invention not only has an excellent compressive strength even at a low temperature of -5 ° C, but also is a cement mortar using a nitrate based admixture utilizing a calcined sludge as an industrial by-product, There is an advantage that the calcined sludge can be recycled.
나아가, 본 발명의 시멘트 모르타르 제조방법은 (1) 시멘트와 골재를 건비빔하는 단계; (2) 건비빔된 골재에 유동화제 및 질산염계 혼화제를 투입한 후 믹싱(mixing)하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 혼합물에 물을 투입한 후 믹싱(mixing)하여 시멘트 모르타르를 제조하는 단계; 를 포함한다.Further, the method for producing cement mortar of the present invention comprises the steps of (1) dry cementing cement and aggregate; (2) adding a fluidizing agent and a nitrate-based admixture to the dried aggregate, and mixing the mixture to prepare a mixture; And (3) adding water to the mixture and mixing to prepare a cement mortar; .
먼저, (1) 단계에서 골재는 시멘트 100 중량부에 대하여 393 ~ 591 중량부, 바람직하게는 442 ~ 542 중량부를 포함할 수 있고, 시멘트와 골재는 20 ~ 40초, 바람직하게는 25 ~ 35초 동안 건비빔을 수행할 수 있다. 만일, 건비빔을 20초 미만으로 수행되면 시멘트와 골재가 골고루 비벼지지 않을 수 있고, 40초를 초과하여 수행되면 경제성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
First, in step (1), the aggregate may include 393 to 591 parts by weight, preferably 442 to 542 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cement, and the cement and aggregate may include 20 to 40 seconds, preferably 25 to 35 seconds Can be performed. If the dry beam is performed for less than 20 seconds, the cement and aggregate may not be evenly smoothed. If the drying is performed for more than 40 seconds, the economical efficiency may be degraded.
다음으로, (2) 단계에서 상기 유동화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 0.56 ~ 0.84 중량부, 바람직하게는 0.63 ~ 0.77 중량부를 포함할 수 있고, 상기 질산염계 혼화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 3.2 ~ 4.8 중량부, 바람직하게는 3.6 ~ 4.4 중량부를 포함할 수 있다. Next, in step (2), the fluidizing agent may include 0.56 to 0.84 parts by weight, preferably 0.63 to 0.77 parts by weight, based on 100 parts by weight of the cement, 4.8 parts by weight, preferably 3.6 to 4.4 parts by weight.
(2) 단계에서 상기 믹싱(mixing)은 30 ~ 90초, 바람직하게는 45 ~ 75초 동안 50 ~ 70rpm으로 수행될 수 있고, 만일 믹싱을 30초 미만으로 수행되면, 건비빔된 시멘트와 골재에 유동화제 및 질산염계 혼화제가 균일하게 혼합되지 않는 문제점이 있고, 90초를 초과하여 수행되면 경제성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
In step (2), the mixing may be carried out for 30 to 90 seconds, preferably 45 to 75 seconds, at 50 to 70 rpm. If the mixing is performed for less than 30 seconds, There is a problem in that the fluidizing agent and the nitrate based admixture are not mixed uniformly, and if it exceeds 90 seconds, the economical efficiency may be deteriorated.
마지막으로, (3) 단계에서 투입되는 물은 시멘트 1 중량비에 대하여 0.34 ~ 0.52 중량비, 바람직하게는 0.38 ~ 0.48 중량비로 포함될 수 있다.Finally, the amount of water to be added in step (3) may be 0.34 to 0.52 by weight, preferably 0.38 to 0.48 by weight, based on the weight of the cement.
(3) 단계의 믹싱(mixing)은 20 ~ 40초, 바람직하게 25 ~ 35초 동안 50 ~ 70rpm으로 저속 믹싱한 후, 30 ~ 90초, 바람직하게는 45 ~ 75초 동안 100 ~ 150rpm으로 고속 믹싱하여 수행될 수 있고, 만일 고속 믹싱을 30초 미만으로 수행되면, 혼합물과 물이 균일하게 혼합되지 않는 문제점이 있고, 90초를 초과하여 수행되면 경제성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
The mixing in the step (3) is performed at a low speed for 20 to 40 seconds, preferably 25 to 35 seconds at 50 to 70 rpm, at a high speed mixing speed for 30 to 90 seconds, preferably 45 to 75 seconds at 100 to 150 rpm And if the high-speed mixing is performed for less than 30 seconds, there is a problem that the mixture and water are not mixed uniformly. If the mixing is performed for more than 90 seconds, the economical efficiency may be lowered.
한편, 상기 질산염계 혼화제는 (1) 석회소성슬러지와 질산을 혼합한 후, 반응시켜서 pH 4 ~ 6인 석회소성슬러지 반응물을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 석회소성슬러지 반응물에 분산용매를 혼합하여 질산염계 혼화제를 제조하는 단계; 를 포함하여 제조될 수 있다.The nitrate based admixture may be prepared by (1) preparing a calcined sludge reactant having a pH of 4 to 6 by mixing calcined sludge with nitric acid and then reacting the calcined sludge with nitric acid; And (2) mixing the limestone fired sludge reactant with a dispersion solvent to produce a nitrate based admixture; . ≪ / RTI >
(1) 단계에서 pH 4 ~ 6인 석회소성슬러지 반응물은 석회소성슬러지와 질산을 혼합한 후, 50 ~ 70℃의 물에 반응시켜 제조될 수 있다. 이 때, pH 4 ~ 6인 석회소성슬러지 반응물은 pH의 범위가 4 ~ 6이 될 때까지 석회소성슬러지에 질산을 천천히 부어서 제조할 수 있다. 만일, 석회소성슬러지 반응물의 pH가 4 미만으로 제조되면 시멘트 내 알칼리도를 저하시켜 강도 저하의 문제가 발생할 수 있고, pH가 6을 초과하여 제조되면 석회소성슬러지의 미반응물이 과량발생하는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 pH 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
In step (1), the calcined sludge reactant having a pH of 4 to 6 may be prepared by mixing calcined sludge with nitric acid and then reacting the calcined sludge with water at 50 to 70 ° C. At this time, the lime sintered sludge reactant having a pH of 4 to 6 can be prepared by slowly pouring nitric acid into the calcined sludge until the pH range is from 4 to 6. If the pH of the calcined sludge reactant is less than 4, the alkalinity of the cement may be lowered and the strength of the sludge reactant may be lowered. If the pH of the sludge reactant is more than 6, It is preferable that the above pH range is satisfied.
구체적으로, 하기 화학식 1을 참조하여 설명하면 전체 100중량%에 대하여 95 중량%의 탄산칼슘(CaCO3), 2 중량%의 산화규소(SiO2), 1 중량%의 산화마그네슘(MgO), 1 중량%의 산화알루미늄(Al2O3) 및 1 중량%의 산화철(Fe2O3)를 포함하는 석회소성슬러지와 질산을 혼합한 후, 50 ~ 70℃의 물에 반응시켜 산화규소(SiO2), 질산칼슘(Ca(NO3)2), 질산마그네슘(Mg(NO3)2), 질산알루미늄(Al(NO3)2) 및 질산철(Fe(NO3)2)을 포함하는 석회소성슬러지 반응물을 제조할 수 있다. 이 때, 석회소성슬러지 반응물은 전체 100중량%에 대하여 90 중량% 이상의 질산칼슘(Ca(NO3)2)을 포함할 수 있다.(CaCO 3 ), 2 wt% of silicon oxide (SiO 2 ), 1 wt% of magnesium oxide (MgO), 1 wt% of magnesium oxide (MgO) Calcined sludge containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and aluminum oxide (Fe 2 O 3 ) in an amount of 1 wt% is mixed with nitric acid and then reacted with water at 50 to 70 ° C to form silicon oxide (SiO 2 ), calcium nitrate (Ca (NO 3) 2) , magnesium nitrate (Mg (NO 3) 2) , aluminum nitrate (Al (NO 3) 2) and ferric nitrate (Fe (NO 3) lime firing of any two) The sludge reactant can be prepared. At this time, the calcined sludge reactant may contain 90 wt% or more of calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ) based on 100 wt% of the whole calcined sludge reactant.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
Figure 112015041081947-pat00001
Figure 112015041081947-pat00001
다음으로, (2) 단계에서 상기 석회소성슬러지 반응물에 분산용매를 혼합하여 질산염계 혼화제를 제조할 수 있다.Next, in step (2), a nitrate-based admixture may be prepared by mixing the calcined sludge reactant with a dispersion solvent.
상기 분산용매는 디에틸렌글리콜(diethylene glycol) 및 에틸렌글리콜(ethylene glycol) 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 질산염계 혼화제는 상기 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매를 1 : 0.33 ~ 1.0 중량비, 바람직하게는 1 : 0.59 ~ 0.74 중량비로 포함될 수 있다.
The dispersion solvent may include at least one of diethylene glycol and ethylene glycol. In addition, the nitrate based admixture may contain the calcined sludge reactant and the dispersion solvent at a weight ratio of 1: 0.33 to 1.0, preferably 1: 0.59 to 0.74.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, each component specifically illustrated in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention will now be described more specifically with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.
실시예Example
준비예Preparation Example 1 One
85 ~ 98 중량%의 탄산칼슘(CaCO3)을 포함하는 석회소성슬러지(평균 입경 : 10 ~ 50㎛)에 질산(HNO3)을 혼합한 후, pH의 범위가 5가 될 때까지 60℃의 물을 용매로 하는 조건에서 반응시켜 석회소성슬러지 반응물을 제조하였다.
Nitric acid (HNO 3 ) was mixed with calcined sludge (average particle size: 10 to 50 μm) containing 85 to 98% by weight of calcium carbonate (CaCO 3 ) Water was used as a solvent to prepare a calcined sludge reactant.
준비예Preparation Example 2 2
준비예 1에서 제조된 석회소성슬러지 반응물에 분산용매인 디에틸렌글리콜(신원무역상사, 98%)을 혼합하여 질산염계 혼화제를 제조하였다.A nitrate based admixture was prepared by mixing diethylene glycol (98%), a dispersion solvent, in the calcined sludge reactant prepared in Preparative Example 1.
이 때, 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매는 1 : 1 중량비로 혼합하였다.
At this time, the calcined sludge reactant and the dispersion solvent were mixed at a weight ratio of 1: 1.
준비예Preparation Example 3 3
준비예 2와 동일한 방법으로 질산염계 혼화제를 제조하였다.A nitrate based admixture was prepared in the same manner as in Preparation Example 2.
다만, 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매는 1 : 0.33 중량비로 혼합하였다.
However, the calcined sludge reactant and the dispersing solvent were mixed at a weight ratio of 1: 0.33.
준비예Preparation Example 4 4
준비예 2와 동일한 방법으로 질산염계 혼화제를 제조하였다.A nitrate based admixture was prepared in the same manner as in Preparation Example 2.
다만, 석회소성슬러지 반응물 및 분산용매는 1 : 5 중량비로 혼합하였다.
However, the calcined sludge reactant and the dispersion solvent were mixed at a weight ratio of 1: 5.
실시예Example 1 One
(1) 시멘트(성신양회, 천마표 시멘트) 100 중량부와 시멘트 100 중량부에 대하여 골재 493 중량부를 30초 동안 건비빔시킨다. 이 때, 상기 골재로서 평균 입경이 3.0mm인 잔골재(제1골재)와 평균입경이 15.0mm인 굵은골재(제2골재)를 혼합하여 사용하였고, 상기 잔골재 및 굵은골재는 1 : 1.11 중량비로 혼합하였다.(1) 100 parts by weight of cement (Sung Shin Cement Co., Ltd., Cheonmam Cement) and 493 parts by weight of aggregate are dry-blended for 30 seconds with respect to 100 parts by weight of cement. The fine aggregate (first aggregate) having an average particle size of 3.0 mm and the coarse aggregate (second aggregate) having an average particle size of 15.0 mm were mixed and used as the aggregate. The fine aggregate and the coarse aggregate were mixed at a weight ratio of 1: Respectively.
(2) 건비빔된 시멘트와 골재에 유동화제인 폴리카르본산계 분산제((주)실크로드시앤티, ROADCON-PEMA-HR1000), 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제를 투입한 후 1분 동안 62rpm으로 믹싱(mixing)하여 혼합물을 제조한다.(2) Polycarboxylic acid-based dispersant (ROADCON-PEMA-HR1000, manufactured by Silk Road Co., Ltd.) which is a fluidizing agent, and nitrate based admixture prepared in Preparation Example 2 were added to the dried beaten cement and aggregate, To prepare a mixture.
이 때, 유동화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 0.7 중량부, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 4.0 중량부가 투입된다.At this time, the fluidizing agent is added in an amount of 0.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement, and the nitrate based admixture prepared in Preparation Example 2 is added in an amount of 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement.
(3) 상기 혼합물에 물을 투입한 후 30초 동안 62rpm으로 저속 믹싱(mixing)한 후, 30초 동안 정지한다. 이 때, 물은 시멘트 1 중량비에 대하여 0.43 중량비가 투입된다. (3) Water is added to the mixture, mixed at a low speed of 62 rpm for 30 seconds, and then stopped for 30 seconds. At this time, 0.43 weight ratio of water is added to the weight ratio of 1 cement.
그 뒤 다시 1분 동안 125rpm으로 고속 믹싱(mixing)하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
The mixture was then mixed at a high speed of 125 rpm for 1 minute to prepare a cement mortar.
실시예Example 2 2
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제 대신 준비예 3에서 제조된 질산염계 혼화제를 사용하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, instead of the nitrate based admixture prepared in Preparative Example 2, the cement mortar was prepared using the nitrate based admixture prepared in Preparative Example 3.
실시예Example 3 3
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제 대신 준비예 4에서 제조된 질산염계 혼화제를 사용하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, instead of the nitrate based admixture prepared in Preparative Example 2, a cement mortar was prepared using the nitrate based admixture prepared in Preparation Example 4.
실시예Example 4 4
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 골재로서 평균 입경이 3.0mm인 잔골재만 사용하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, only fine aggregates having an average particle size of 3.0 mm were used as the aggregate to produce the cement mortar.
실시예Example 5 5
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 골재로서 평균 입경이 15.0mm인 굵은골재만 사용하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, cement mortar was produced using only coarse aggregate having an average particle diameter of 15.0 mm as aggregate.
실시예Example 6 6
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제 대신 준비예 1에서 제조된 석회소성슬러지 반응물을 질산염계 혼화제로 사용하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, instead of the nitrate based admixture prepared in Preparation Example 2, a cement mortar was prepared by using the calcined sludge reactant prepared in Preparation Example 1 as a nitrate based admixture.
실시예Example 7 7
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제 대신 분산용매인 디에틸렌글리콜을 질산염계 혼화제로 사용하여 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, instead of the nitrate based admixture prepared in Preparation Example 2, diethylene glycol as a dispersion solvent was used as a nitrate based admixture to prepare a cement mortar.
비교예Comparative Example 1 One
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제를 사용하지 않고, 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, the cement mortar was prepared without using the nitrate based admixture prepared in Preparation Example 2.
비교예Comparative Example 2 2
실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르를 제조하였다.Cement mortar was prepared in the same manner as in Example 1.
다만, 준비예 2에서 제조된 질산염계 혼화제는 시멘트 100 중량부에 대하여 10.0 중량부가 투입되어 시멘트 모르타르를 제조하였다.
However, the nitrate based admixture prepared in Preparation Example 2 was added in an amount of 10.0 parts by weight based on 100 parts by weight of cement to prepare a cement mortar.
실험예Experimental Example 1 One
상기 실시예 1 ~ 7 및 비교예 1 ~ 2에 의해 제조된 시멘트 모르타르에 대한 시험체를 제조하였다. 상기 시험체의 시험 규격은 KS F 2476에 근거하여 제조하였다.
A specimen for the cement mortar prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 and 2 was prepared. Test specimens of the above test specimens were prepared on the basis of KS F 2476.
실험예Experimental Example 2 2
상기 실시예 1 ~ 7에 의해 제조된 시멘트 모르타르와 비교예 1 ~ 2에 의해 제조된 시멘트 모르타르의 물성을 비교하기 위하여, 상기 시험예 1에서 제조한 각 시험체를 대상으로 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
In order to compare the physical properties of the cement mortar prepared in Examples 1 to 7 and the cement mortar prepared in Comparative Examples 1 and 2, the physical properties of the respective samples prepared in Test Example 1 were measured, Respectively.
(1) 압축강도(Mpa)(1) Compressive strength (Mpa)
제조된 시멘트 모르타르에 대해 KS F 4042 규정에 의해 압축강도를 측정하였다. 압축강도는 5℃ 및 -5℃의 양생온도에서 각각 측정하였다.
The compressive strength of the prepared cement mortar was measured according to KS F 4042 specification. The compressive strengths were measured at curing temperatures of 5 캜 and -5 캜, respectively.
압축강도(MPa)Compressive strength (MPa) 공기량
(%)
Air volume
(%)
슬럼프
(mm)
slump
(mm)
양생온도Curing temperature 5℃5 ℃ -5℃-5 ℃
양생재령Curing age 1일1 day 3일3 days 7일7 days 28일28th 1일1 day 3일3 days 7일7 days 28일28th
실시예 1Example 1 5.05.0 17.117.1 21.521.5 28.828.8 2.22.2 8.98.9 17.417.4 28.228.2 44 210210
실시예 2Example 2 6.06.0 19.819.8 23.423.4 30.430.4 2.32.3 9.29.2 16.216.2 24.724.7 44 200200
실시예 3Example 3 0.80.8 2.52.5 10.110.1 12.612.6 측정
불가
Measure
Impossible
0.70.7 2.82.8 8.68.6 44 220220
실시예 4Example 4 1.81.8 12.512.5 17.817.8 24.624.6 시험체 동결Freezing of specimen 1818 240240
실시예 5Example 5 1.21.2 10.910.9 15.415.4 20.720.7 시험체 동결Freezing of specimen 2020 160160
실시예 6Example 6 6.416.41 20.520.5 22.822.8 28.728.7 시험체 동결Freezing of specimen 44 230230
실시예 7Example 7 미경화Uncured 1.81.8 7.57.5 9.69.6 측정
불가
Measure
Impossible
0.50.5 1.91.9 6.76.7 44 260260
비교예 1Comparative Example 1 5.55.5 18.418.4 22.322.3 29.129.1 시험체 동결Freezing of specimen 44 200200
비교예 2Comparative Example 2 0.70.7 1.81.8 6.76.7 9.89.8 0.20.2 0.50.5 0.60.6 0.50.5 4.34.3 280280
상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 재령 28일을 기준으로 -5℃의 양생온도에서 실시예 1에서 제조된 시멘트 모르타르는 28.2 MPa의 압축강도를 보이는 반면에, 질산염계 혼화제를 사용하지 않은 비교예 1에서 제조된 시멘트 모르타르는 동결이 발생함을 확인할 수 있었다.As can be seen in Table 1, the cement mortar prepared in Example 1 had a compressive strength of 28.2 MPa at a curing temperature of -5 ° C based on 28 days of age, while a comparative example in which no nitrate based admixture was used It was confirmed that the cement mortar prepared in 1 showed freezing.
또한, 재령 28일을 기준으로 -5℃의 양생온도에서 굵은골재와 잔골재를 사용하지 않고 잔골재만 사용한 실시예 4에서 제조된 시멘트 모르타르와, 굵은골재만 사용한 실시예 5에서 제조된 시멘트 모르타르는 동결이 발생함을 확인할 수 있었다.Also, the cement mortar prepared in Example 4 using only fine aggregate and the cement mortar prepared in Example 5 using only coarse aggregate were not frozen at a curing temperature of -5 캜 based on the 28th day of age, Was observed.
또한, 재령 28일을 기준으로 -5℃의 양생온도에서 디에틸렌글리콜을 사용하지 않은 실시예 6에서 제조된 시멘트 모르타르는 동결이 발생함을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the cement mortar prepared in Example 6, which did not use diethylene glycol at a curing temperature of -5 ° C on the 28th day of age, was freezing.
또한, 재령 28일을 기준으로 -5℃의 양생온도에서 실시예 1에서 제조된 시멘트 모르타르는 실시예 2에서 제조된 시멘트 모르타르 보다 우수한 압축강도를 보임을 확인할 수 있었고, 특히, 실시예 3, 실시예 7 및 비교예 2에서 제조된 시멘트 모르타르보다는 현저히 우수한 압축강도를 보임을 확인할 수 있었다.
In addition, it was confirmed that the cement mortar prepared in Example 1 showed a better compressive strength than the cement mortar prepared in Example 2 at a curing temperature of -5 ° C based on 28 days of age, and in particular, It was confirmed that the cement mortar prepared in Example 7 and Comparative Example 2 exhibited significantly superior compressive strength.

Claims (11)

  1. 시멘트, 골재, 물, 유동화제 및 질산염계 혼화제를 포함하고,
    상기 시멘트 100 중량부에 대하여 골재 393 ~ 591 중량부, 유동화제 0.56 ~ 0.84 중량부 및 질산염계 혼화제 3.2 ~ 4.8 중량부를 포함하며,
    상기 질산염계 혼화제는 석회소성슬러지와 질산이 반응하여 생성된 석회소성슬러지 반응물; 및 분산용매; 를 1 : 0.33 ~ 1 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 조성물.
    Cement, aggregate, water, fluidizing agent and nitrate based admixture,
    393 to 591 parts by weight of aggregate, 0.56 to 0.84 part by weight of a fluidizing agent and 3.2 to 4.8 parts by weight of a nitrate based admixture, based on 100 parts by weight of the cement,
    Wherein the nitrate based admixture is a calcined sludge reactant produced by reacting calcined sludge with nitric acid; And a dispersion solvent; In a weight ratio of 1: 0.33 to 1: 1.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시멘트 및 물을 1 : 0.34 ~ 0.52 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 조성물.
    The method according to claim 1,
    Wherein the cement and water are contained at a weight ratio of 1: 0.34 to 0.52.
  3. 삭제delete
  4. 제1항에 있어서,
    상기 석회소성슬러지는 탄산칼슘(CaCO3) 및 세라믹(ceramic)을 포함하고,
    상기 세라믹은 산화규소(SiO2), 산화마그네슘(MgO), 산화알루미늄(Al2O3) 및 산화철(Fe2O3) 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 조성물.
    The method according to claim 1,
    Wherein the calcined sludge comprises calcium carbonate (CaCO 3 ) and ceramic,
    Wherein the ceramic comprises at least one of silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and iron oxide (Fe 2 O 3 ).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 석회소성슬러지는 평균 입경이 1 ~80㎛인 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 조성물.
    The method according to claim 1,
    Wherein the calcined sludge has an average particle diameter of 1 to 80 占 퐉.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 골재는 평균입경이 0.5 ~ 5mm인 제1골재 및 8 ~ 25mm인 제2골재를 포함하고,
    상기 제1골재 및 제2골재는 1 : 0.89 ~ 1.34 중량비로 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 조성물.
    The method according to claim 1,
    The aggregate includes a first aggregate having an average particle diameter of 0.5 to 5 mm and a second aggregate having an average particle diameter of 8 to 25 mm,
    Wherein the first aggregate and the second aggregate are contained in a weight ratio of 1: 0.89 to 1.34.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시멘트는 석고 시멘트, 고로 슬래그 시멘트 및 포틀랜드 시멘트 중 1종 이상을 포함하고,
    상기 유동화제는 폴리카르본산계 분산제, 리그닌술포네이트계 분산제, 폴리나프탈렌술포네이트계 분산제, 폴리멜라민술포네이트계 분산제 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 조성물.
    The method according to claim 1,
    Wherein the cement comprises at least one of gypsum cement, blast furnace slag cement and Portland cement,
    Wherein the fluidizing agent comprises at least one of a polycarboxylic acid-based dispersant, a lignin sulfonate-based dispersant, a polynaphthalene sulfonate-based dispersant, and a polymelamine sulfonate-based dispersant.
  8. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 시멘트 모르타르 조성물을 포함하는 시멘트 모르타르.
    A cement mortar comprising the cement mortar composition according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시멘트 모르타르(재령 28일 기준)는 KS F 4042 규정에 의해 측정시, 5℃에서 22 ~ 30 MPa의 압축강도, -5℃에서 12 ~ 20 MPa의 압축강도를 갖는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르.
    9. The method of claim 8,
    Wherein the cement mortar (based on 28 days of age) has a compressive strength of 22 to 30 MPa at 5 캜 and a compressive strength of 12 to 20 MPa at -5 캜 according to KS F 4042 specification.
  10. 삭제delete
  11. (1) 시멘트와 골재를 건비빔하는 단계;
    (2) 건비빔된 시멘트와 골재에 유동화제 및 질산염계 혼화제를 투입한 후 믹싱(mixing)하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 혼합물에 물을 투입한 후 믹싱(mixing)하여 시멘트 모르타르를 제조하는 단계; 를 포함하고,
    상기 시멘트 100 중량부에 대하여, 골재 393 ~ 591 중량부, 유동화제 0.56 ~ 0.84 중량부 및 질산염계 혼화제 3.2 ~ 4.8 중량부를 포함하며,
    상기 시멘트 및 물을 1 : 0.34 ~ 0.52 중량비로 포함하고,
    상기 질산염계 혼화제는 (1) 석회소성슬러지와 질산을 혼합한 후, 반응시켜서 pH 4 ~ 6인 석회소성슬러지 반응물을 제조하는 단계; 및 (2) 상기 석회소성슬러지 반응물에 분산용매를 혼합하여 질산염계 혼화제를 제조하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 시멘트 모르타르 제조방법.
    (1) dry cement and aggregate;
    (2) adding a fluidizing agent and a nitrate based admixture to the dried beaten cement and aggregate, and then mixing to prepare a mixture; And
    (3) adding water to the mixture and mixing to prepare a cement mortar; Lt; / RTI >
    393 to 591 parts by weight of aggregate, 0.56 to 0.84 part by weight of a fluidizing agent and 3.2 to 4.8 parts by weight of a nitrate based admixture, based on 100 parts by weight of the cement,
    The cement and water are contained at a weight ratio of 1: 0.34 to 0.52,
    The nitrate based admixture may be prepared by (1) preparing a calcined sludge reactant having a pH of 4 to 6 by mixing calcined sludge with nitric acid, and then reacting; And (2) mixing the calcined sludge reactant with a dispersion solvent to prepare a nitrate based admixture.
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